柴油機(jī)汽缸套常見(jiàn)損傷分析與預(yù)防措施

姜寶軍

摘 要：對(duì)柴油機(jī)汽缸套常見(jiàn)損傷產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，提出了預(yù)防措施，并闡述了延長(zhǎng)汽缸套使用壽命的措施。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī)；汽缸套；常見(jiàn)損傷；檢測(cè)鑒定

中圖分類(lèi)號(hào)：S232.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.12.069

汽缸套是柴油機(jī)重要零件之一。汽缸套上部是燃燒室的組成部分，潤(rùn)滑條件惡劣，下部是活塞做功的場(chǎng)所，承受高壓、高溫燃?xì)獾淖饔煤突钊\(yùn)動(dòng)時(shí)側(cè)向力及摩擦力的作用。外表面與冷卻水接觸，受到穴蝕和電化學(xué)腐蝕作用。汽缸套常見(jiàn)的損壞形式，有內(nèi)圓表面磨損、裂紋和拉缸，外圓表面的穴蝕，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，嚴(yán)重時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)甚至無(wú)法工作。

1 汽缸套常見(jiàn)損傷產(chǎn)生原因分析

（1）汽缸套內(nèi)圓表面磨損。原因有：①長(zhǎng)期使用后，缸塞組件磨損，使缸塞間隙增大，高溫燃?xì)庀赂Z沖刷，潤(rùn)滑惡化，尤其是第一道活塞環(huán)處的汽缸壁處，油膜難以形成，活塞環(huán)與汽缸壁之間產(chǎn)生半干摩擦，磨損加劇。②汽缸內(nèi)表面還會(huì)受到燃燒生成物中酸性介質(zhì)的腐蝕，低溫情況下工作，這種腐蝕性磨損更嚴(yán)重。③當(dāng)曲軸連桿軸頸磨損成錐形，或曲軸、連桿彎曲，及活塞連桿安裝上的誤差，都會(huì)使活塞環(huán)與汽缸發(fā)生偏磨，造成內(nèi)圓表面磨損。

（2）汽缸套裂紋。原因有：①柴油機(jī)長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行，熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷大增，當(dāng)超過(guò)缸套允許強(qiáng)度，會(huì)產(chǎn)生裂紋。②寒冷冬天，停車(chē)后忘記放冷卻水而凍裂缸套。因冷卻水結(jié)冰而凍裂的汽缸套一般是縱向裂紋。③缸套與機(jī)體配合間隙超限，缸套凸緣與機(jī)體接觸面有雜物，使缸套傾斜，缸套凸緣下平面或機(jī)體上平面（與缸套接觸）不平，則在活塞側(cè)推力作用下，會(huì)產(chǎn)生微小的擺動(dòng)，易使缸套產(chǎn)生裂紋。

（3）拉缸。原因有：①活塞環(huán)密封性能降低，可燃?xì)怏w下竄到活塞裙部，破壞了潤(rùn)滑油膜，使活塞、活塞環(huán)與汽缸發(fā)生干摩擦而造成拉缸。②發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高，潤(rùn)滑質(zhì)量降低，使活塞局部燒熔，產(chǎn)生粘著；或活塞環(huán)受高溫而卡死、折斷，使缸壁受拉傷或劃傷而發(fā)生拉缸故障。③潤(rùn)滑油變質(zhì)失去潤(rùn)滑的作用，造成拉缸。④裝配質(zhì)量不過(guò)關(guān)，活塞環(huán)邊間隙與端間隙過(guò)小，當(dāng)活塞環(huán)受熱膨脹卡滯折斷后，鋒利的斷口會(huì)將缸壁拉傷。

（4）穴蝕。柴油機(jī)工作時(shí)，活塞對(duì)缸套產(chǎn)生撞擊，使缸套高頻振動(dòng)，引起冷卻液壓力變化。當(dāng)冷卻液壓力降到某一臨界值時(shí)，冷卻液中的氣體以氣泡的形式分離出來(lái)。當(dāng)這些真空泡和氣泡受高壓作用而破裂時(shí)，產(chǎn)生很強(qiáng)的沖擊波，作用在汽缸套外壁上。在這種力的反復(fù)作用下，缸套外表面產(chǎn)生疲勞而逐漸脫落，呈麻點(diǎn)狀和針狀小孔，并隨著穴蝕的進(jìn)行而逐漸擴(kuò)展。

2 汽缸套內(nèi)表面的檢查鑒定

（1）檢查缸套內(nèi)表面的拉傷劃痕情況，看拉傷深度是否能被手指甲感覺(jué)出來(lái)。如果手指甲能感覺(jué)到有拉傷、劃痕就必須更換。

（2）檢查汽缸套內(nèi)孔的磨亮情況。①輕微的磨亮，在磨損的區(qū)域處產(chǎn)生出一種如光亮鏡面的表面粗糙度，并留有磷化鍍層的痕跡和留有原始珩磨加工的跡線(xiàn)。②中等程度的磨亮，在磨損的區(qū)域處產(chǎn)生出一種如光亮鏡面的表面粗糙度，并有非常輕的原始珩磨痕跡，或某種蝕刻形狀的明顯斑痕。③嚴(yán)重程度的磨亮。在磨損的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生出一種光亮鏡面的表面粗糙度，不再有珩磨加工的痕跡或某種蝕刻形狀的斑痕。缸套內(nèi)孔表面，在活塞環(huán)移動(dòng)區(qū)域內(nèi)，有超過(guò)20%的嚴(yán)重磨亮部分，要予以更換。

（3）汽缸套內(nèi)孔測(cè)量：用內(nèi)徑千分表（量缸表），在缸套上、中、下部位測(cè)量缸套內(nèi)徑。在每個(gè)測(cè)量部位互相成90°的兩個(gè)位置測(cè)量。用內(nèi)徑千分表測(cè)量汽缸套內(nèi)孔的不圓度：在離汽缸頂平面25.4 mm處，測(cè)量缸套內(nèi)孔不圓度，不應(yīng)超過(guò)0.08 mm，測(cè)量下部缸套內(nèi)孔不圓度，不應(yīng)超過(guò)0.05 mm。

（4）用內(nèi)徑千分表檢查汽缸套的磨損：如果缸套磨損超過(guò)0.1 mm，應(yīng)更換汽缸套或擴(kuò)磨到下一級(jí)加大尺寸。對(duì)加大尺寸的汽缸套，活塞相應(yīng)的有3級(jí)加大尺寸，即0.50 mm、0.75 mm和1.00 mm。通常換用新的標(biāo)準(zhǔn)尺寸的汽缸套要比搪磨到加大尺寸的汽缸套經(jīng)濟(jì)，并可繼續(xù)使用標(biāo)準(zhǔn)的活塞和活塞環(huán)。如果汽缸套磨損沒(méi)有超過(guò)使用限度，在沒(méi)有重新搪磨前，汽缸套不應(yīng)再次使用。

3 延長(zhǎng)汽缸套使用壽命的措施

（1）新的或大修后的發(fā)動(dòng)機(jī)，必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的磨合試運(yùn)轉(zhuǎn)后才能正式投入使用。注意磨合期不能長(zhǎng)時(shí)間空負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，這是因?yàn)槿加蜁?huì)稀釋汽缸壁潤(rùn)滑油，可能引起拉缸。

（2）空氣濾清器、機(jī)油濾清器和燃油濾清器保持良好的工作狀態(tài)，對(duì)減輕汽缸套磨損至關(guān)重要。按時(shí)保養(yǎng)空氣濾清器，使之經(jīng)常處于良好的技術(shù)狀態(tài)下工作?？諝鉃V清器殼內(nèi)必須加入適量的清潔機(jī)油，并定期更換。嚴(yán)禁不經(jīng)過(guò)濾的空氣直接進(jìn)入汽缸。

（3）不允許發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期超負(fù)荷作業(yè)，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，應(yīng)預(yù)熱一段時(shí)間，當(dāng)水溫升到60 ℃以上時(shí)才能起步。發(fā)動(dòng)機(jī)溫度不能過(guò)高或過(guò)低，正常的水溫為75～95 ℃。盡可能不讓發(fā)動(dòng)機(jī)小油門(mén)空轉(zhuǎn)，小油門(mén)空轉(zhuǎn)機(jī)溫低，會(huì)產(chǎn)生酸性腐蝕。

（4）發(fā)動(dòng)機(jī)工作一段時(shí)間后（最好在高號(hào)保養(yǎng)或小修時(shí)），取出缸套，換上新阻水圈，旋轉(zhuǎn)90°后再壓入，這樣可使其磨損均勻?；詈h(huán)開(kāi)口間隙和邊間隙應(yīng)符合規(guī)定值，如超過(guò)磨損極限，應(yīng)及時(shí)更換。經(jīng)常保持噴油器在霧化良好的狀態(tài)工作。供油提前角要正確，過(guò)晚冒煙，易產(chǎn)生積碳，加劇汽缸的磨損。endprint